分子印跡技術(shù)（molecularlyimprintingtechnology，MIT）是一種制備對目標分子具有特異性識別和結合能力的聚合物技術(shù)。其中運用分子印跡技術(shù)制備的對目標分子有特異性識別能力的高分子化合物稱(chēng)為分子印跡聚合物(molecularly imprinted polymers,MIPs)，MIPs具有構效預定性、結構穩定性和對目標化合物高選擇性的優(yōu)點(diǎn)，制備容易，可多次重復利用，能從復雜樣品中選擇性提取目標分子和結構類(lèi)似物，成為了分離各種天然產(chǎn)物的新技術(shù)之一。
根據功能單體與模板的結合方式不同，目前制備分子印跡聚合物的方法可分為三種。一是共價(jià)鍵法，即功能單體與模板以共價(jià)鍵作用形成復合物，結合形式主要有硼酸酯、西佛堿、縮醛（酮）、酯、螯合鍵作用等。該方法的優(yōu)點(diǎn)是MIP的識別位點(diǎn)均勻，選擇性高；缺點(diǎn)是能印跡的模板分子有限，且由于共價(jià)鍵作用強，脫去模板分子較為困難，在印跡和再識別過(guò)程中，模板和功能單體之間的結合和解離速度較慢，難以滿(mǎn)足快速分離的要求。二是非共價(jià)鍵法，即功能單體與模板以非共價(jià)鍵作用形成復合物，結合形式主要有氫鍵、靜電引力、疏水作用、離子鍵、金屬配位鍵等。非共價(jià)鍵法的優(yōu)點(diǎn)為制備過(guò)程簡(jiǎn)單，識別速度快，模板分子易去除，其識別過(guò)程更接近天然的分子識別系統；缺點(diǎn)是結合位點(diǎn)不均勻，常導致非特異性結合，易造成峰展寬和拖尾，且由于非共價(jià)鍵作用弱，因此強烈依賴(lài)于溶劑的極性，難以在水中制備MIP。但由于其適用性廣，目前MIP的制備多數采用這種方式。三是空間犧牲法，空間犧牲法也叫半共價(jià)法，將共價(jià)鍵法與非共價(jià)鍵法加以綜合，即聚合時(shí)功能單體與模板的作用力是共價(jià)的，而在識別過(guò)程中是非共價(jià)的。其優(yōu)點(diǎn)是功能單體和模板分子的結合和解離速度較快，適于快速識別；缺點(diǎn)是去除模板分子較困難，印跡和再識別時(shí)的位點(diǎn)有所不同，使得分子選擇性有所降低。
中藥成分結構復雜、種類(lèi)繁多，含量差異大，而且有些成分性質(zhì)不穩定使得中藥活性成分的分離純化難以實(shí)現。現階段中藥活性成分的分離純化主要運用硅膠柱色譜、大孔吸附樹(shù)脂柱色譜、凝膠柱色譜、高效逆流色譜和制備型高效液相色譜等技術(shù)。這些方法不僅溶劑消耗量大、環(huán)境污染嚴重，而且存在特異性差、提取效率低等問(wèn)題。多模板分子印跡固相萃取技術(shù)在分離純化中藥活性成分方面擁有很大優(yōu)勢，能實(shí)現同時(shí)提取中藥中的同類(lèi)化合物或活性成分群，提高中藥分離提取的穩定性、特異性和高效性。近年來(lái)，MIPs 在黃酮、生物堿、苯丙素和萜類(lèi)等多種中藥活性成分的分離純化方面有廣泛的應用。
①黃酮類(lèi)化合物的提取：利用分子印跡技術(shù)富集提取黃酮類(lèi)化合物可基于功能單體與黃酮結構中酚羥基之間形成的氫鍵、芳香環(huán)與黃酮類(lèi)化合物的π-π 作用力或范德華力來(lái)實(shí)現，所以分離黃酮類(lèi)化合物的分子印跡聚合物大多屬于非共價(jià)鍵型。基于多模板分子印跡技術(shù)固相萃取技術(shù)，對蘆丁、黃芩素、黃芩苷和槲皮素等黃酮類(lèi)化合物的研究較多。分離中藥中黃酮類(lèi)活性成分的分子印跡聚合物大多屬于非共價(jià)鍵型，聚合方法以沉淀聚合法較為常見(jiàn)，制備方法簡(jiǎn)便，相較于超聲提取法、酶提取法、超臨界流體萃取法和大孔樹(shù)脂吸附法等常規方法，其提取工藝簡(jiǎn)單、活性成分純度高。
②生物堿類(lèi)化合物的提取：生物堿是一類(lèi)含氮有機化合物，結構復雜多樣的印跡模板分子可在酸性條件下與重金屬、有機酸、多電子基團形成超分子復合物；與鞣質(zhì)結合形成超分子；環(huán)肽類(lèi)大分子也可作為主體分子包裹其他小分子形成超分子；由于生物堿形成超分子的形式較為豐富，所以提取生物堿時(shí)依據其性質(zhì)，可選用酸、水、醇和親脂性有機試劑如氯仿、苯等破壞生物堿形成的超分子使之提取出來(lái)。同樣，其他化合物可根據其物理化學(xué)性質(zhì)，推出提取過(guò)程的“印跡模板”作用，選擇相應的物理化學(xué)方法，最終建立起適合中藥所有成分的提取方法，即基于超分子“印跡模板”客體整體的提取分離方法，實(shí)現中藥制劑的精確提取。基于多模板分子印跡技術(shù)，各生物堿分子主要通過(guò)與聚合功能單體之間形成非共價(jià)鍵來(lái)特異性識別一系列生物堿類(lèi)化合物。從生物堿類(lèi)分子印跡聚合物的眾多制備方法來(lái)看，其功能單體的選擇大多為酸性功能單體(如甲基丙烯酸) 和弱堿性功能單體(如4-VP)，此類(lèi)功能單體容易與模板分子形成穩定的分子印跡聚合物，吸附劑的重現性較高。另外，選擇與目標化合物結構相似的代表性化合物作為虛擬模板所制備的印跡聚合物，可以實(shí)現多種模板分子及其結構類(lèi)似物的交叉選擇性識別，達到分離提取的目的。
③苯丙素類(lèi)化合物的提取：苯丙素類(lèi)化合物是天然存在的一類(lèi)苯環(huán)與三個(gè)直鏈碳連接（C6-C3基團）構成的化合物，一般具有苯酚結構，有酚性物質(zhì)。采用多模板分子印跡技術(shù)分離提取苯丙素類(lèi)化合物，大多是基于功能單體與模板分子基團之間的氫鍵及范德華力等分子間作用力來(lái)實(shí)現特異性分離。在分子印跡聚合物的眾多聚合方法中，表面分子印跡法在分離苯丙素類(lèi)化合物應用中較為廣泛。對于苯丙素類(lèi)化合物的分離提取，由于此類(lèi)化合物含有羧酸基團而顯酸性，選擇堿性或弱堿性的功能單體能夠提高聚合物的穩定性，有利于增加吸附劑吸附量和提高總回收率。
④萜類(lèi)化合物化合物的提取：萜類(lèi)化合物是分子式為異戊二烯的整數倍的烯烴類(lèi)化合物，普遍存在于植物體內的天然來(lái)源碳氫化合物。利用多模板分子印跡技術(shù)分離多種萜類(lèi)化合物只能通過(guò)母體結構與功能單體間的范德華作用力或與功能單體間的氫鍵作用來(lái)實(shí)現。基于分子印跡技術(shù)分離不含有功能基團的萜類(lèi)及衍生物只能通過(guò)母體結構的疏水性與功能單體間的范德華作用力來(lái)特異性識別，且這種識別效果一般較弱；對于含功能基團(如羥基、羧基等) 的萜類(lèi)及甾體類(lèi)化合物與功能單體間的氫鍵作用可使分子識別作用進(jìn)一步增強。此外，由于一些萜類(lèi)化合物和功能單體能與金屬離子配位形成較穩定的配合物。因此，以配合物作為模板分子構建的分子印跡聚合物在金屬離子存在下對這些萜類(lèi)化合物具有更高的特異性識別。
不過(guò)，雖然分子印跡技術(shù)在中藥多組分提取分離的應用中極具發(fā)展潛力，但依然存在一些問(wèn)題。如MIPs 與目標分子之間大部分以氫鍵結合，反應局限在非極性或弱極性溶劑中，為盡量減少有機溶劑的使用，以符合綠色化學(xué)的理念，需尋找一類(lèi)適用于水等強極性溶劑的新型功能單體。此外，當前分子印跡技術(shù)應用成本較高，離實(shí)現大規模工業(yè)化生產(chǎn)有相當長(cháng)的路要走。
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作者簡(jiǎn)介：小泥沙，食品科技工作者，現就職于國內某大型藥物研發(fā)公司，從事?tīng)I養食品及功能性食品的開(kāi)發(fā)與研究。
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